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工程地质课题

发布时间: 2021-02-02 12:11:56

工程地质学的发展及地质工程学的形成

地质工程学是工程地质学发展形成的新的分支学科,实际上是工程地质学和土木工程学的边缘杂交学科。因此在研究地质工程学之前,有必要回顾一下工程地质学的发展。

工程地质学研究已经经历了三个阶段:

第一阶段:20世纪60年代以前,以工程地质条件研究和质量评价为主要工作。一方面是对作为工程建筑载体、工程建筑材料、工程建筑结构的地质体质量评价;另一个方面是对作为工程建筑环境的地质环境质量评价,这阶段的评价主要是定性的。在20世纪60年代末,世界各国大体同时都开始了工程建筑中能否出现地质灾害,或者说能否出现工程地质灾害的成灾条件研究,开始了成灾预报研究工作。

第二阶段:开始于20 世纪60 年代末,以开展地质体稳定性分析为特征的工程地质灾害预测预报研究阶段。如谷德振教授在20 世纪60 年代末开始提出地基稳定性、边坡稳定性、地下洞室稳定性评价研究课题;20 世纪70 年代他进一步提出地基稳定性、边坡稳定性、地下洞室稳定性、山体稳定性、地壳稳定性评价研究五大课题,开始了工程地质研究的第二阶段。当时研究内容主要是稳定性评价。实际上开始了工程地质预报研究工作。

第三阶段:20世纪80年代以来出现了许多新技术(实际上60、70年代也零星地在做),“中国岩土锚固工程协会”和中国岩石力学与工程学会下成立了“岩石注浆与锚固工程分会”,大力开展不良地质条件改造。工程地质发展第三阶段是以工程地质灾害预测预报及地质灾害防治、施工地质超前预报和地质体改造等主要课题为特征的地质工程研究阶段,明确地提出了地质监控施工法。地质监控施工法的核心就是超前地质预报和超前地质体改造,而超前地质预报和超前地质体改造正是工程地质工作进入第三阶段的重要标志。这样,今天的工程地质工作已经不仅仅作工程地质条件评价、各类地质工程稳定性评价或工程地质预报,而且还应该研究不良地质条件的改造及地质工程施工问题。今天已经有一些办法能够对不良的地质体进行改造,使之适应工程建筑的要求。过去解决地质体不稳定的办法主要是支护,不让它失稳,这种做法现在看来是不够的。今天可以进行地质体改造,使之满足工程建筑要求。地质体赋存环境也可以改造,改造后的地质体照样可以建筑工程,这样工程地质就发展到以工程地质超前预报和地质体改造为核心的地质工程阶段。

事物的发展总是经过渐变到突变。人类的认识也是经过渐变到突变产生飞跃。人们对地质工程的认识也是经历了这样一个过程。在工程地质学发展的第二阶段,工程地质工作者和岩土力学工作者在认识上已经孕育着地质工程的意识,提出地基稳定性、边坡稳定性和地下洞室稳定性课题就意味着孕育着地质工程的意识。具有工程地质和岩土力学双学科知识的工作者是这个认识的先觉者。有文字记载的则有1974年Hock E.和Bray J.W.发表了《ROCK SLOPE ENGINEERING》专著,明确地提出了“岩石边坡工程”概念。首次把岩体边坡作为工程来研究,他的主要工作也是在地质基础上对边坡进行岩体力学研究。Hock E.的岩体边坡工程概念对工程地质学的发展和地质工程的形成具有很大的推动作用。1976年R.E.Goodman,发表了《METHOD OF GEOLOGICAL ENGINEERING IN DISCONTINUOUS ROCK》专著,首先使用了“地质工程(Geological Engineering)”术语,他提的地质工程方法实际上是岩体力学与工程地质相结合进行工程地质工作的方法。1983年著者在主持“大同煤矿坚硬顶板有控压裂放顶理论和技术研究”课题中首次提出了岩体结构改造概念。1984年在第二届全国工程地质大会上提出了岩体改造原理,同时提出了“工程地质、岩体力学和地质工程三位一体”开展工作的学术思想,在中国率先提出了“地质工程”命题。1986~1989年主持了“大秦线军都山隧道快速施工地质超前预报”课题,并在这项工作中提出了以地质为基础开展地质预报,其中包括超前预防,实际上深化了地质体改造理论,深化了地质工程概念,明确地提出了地质工程定义是“以地质体为工程结构,以地质体为建筑材料,以地质环境为建筑环境建筑起来的一种特殊工程”。1990年10月著者应葛洲坝水电工程学院的邀请,在宜昌开办了“工程地质与地质工程”讲座,对著者关于地质工程的认识进行了系统的总结,1993年出版了《工程地质与地质工程》专著,这本书是著者对地质工程认识的一次升华,该书对地质工程定义、地质工程特性、工作内容、工作方法进行了系统的论述。1996年出版了《地质工程理论与实践》一书,系统地论述了地质工程概念、定义、理论和方法,明确地提出了地质工程的基本原理是“地质控制论”,阐述了地质工程理论体系。

从20世纪90年代初开始,中国出现了地质工程公司,地质工程勘察设计院等机构,实际上已经出现了地质工程行业。1997年6月国务院学位委员会和国家教育委员会在联合颁布的“授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录”里正式提出了地质工程学,现在地质工程已经不仅是一个行业,而且已经形成为一个学科了。一个学科的形成必须具备三个条件,这就是有特定的研究对象,有独特的理论,有专门的技术手段。对地质工程学来说,这三者已经具备了。地质工程的研究对象是以地质体为工程结构,以地质体做建筑材料,以地质环境作为建筑环境的特殊工程建筑;地质工程的基本原理是地质控制论;地质工程建筑的专门技术:地质超前预报技术和地质体改造技术已经形成了。今天来说,地质工程学已经形成为一门独立学科是客观存在的。

❷ 地质工程研究生论文课题是否一定要有理论创新

不一定。首先你要针对某一研究领域的现状和问题讲清楚,然后提出你的研究内容和思路(路线);然后就是结合某工程开展相应的课题研究,总结最后的成果及存在问题和建议。当然这里面你要对有关该课题的理论方面进行必要的说明。

❸  工程地质学的未来

人类在跨入21世纪后,将随着工程设施的兴建和对地质环境保护的重视,对工程地质学的期望也更多、更高,工程地质学科面临新的挑战和机遇。

一、国际工程地质学发展趋势

从世界范围看,工程地质研究继续由发达国家向发展中国家扩展。发展中国家的各类工程建设将以前所未有的规模和速度发展着,各种不同复杂程度的地质环境将向工程地质学家们提出许多研究课题,也要求工程地质勘察技术手段不断创新和改进。

可持续发展又是一个影响工程地质学发展的重要概念。工程地质学家要把人类赖以生存的环境的保护(包括地质灾害防治在内)作为义不容辞的己任,尤其是重大工程环境影响问题需要切切实实地加以研究和解决。由于岩石圈与水圈、大气圈、生物圈各层圈之间相互作用影响着,它们又具有全球观念,所以势必促使工程地质学家们从全球演化的角度来研究工程地质特征的多样性以及各层圈对工程地质条件的影响,进行全球性的工程地质研究和对比。

作为地学分支的工程地质学与工程科学、环境科学以及地球科学的其它分支学科关系密切,所以工程地质学与各相关学科必须更好地交叉和结合,以促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断深化,外延不断扩展。此外,工程地质学必将融入现代数理化、计算机科学、空间科学及材料科学等更多的新鲜知识,以保证在未来的信息世界里工程地质学的适应性。

二、我国工程地质学未来的任务和发展趋势

在21世纪的上半叶,根据我国的发展战略,将大大提高综合国力,加速四个现代化建设,赶上中等发达国家的水平。为了保持较快的稳步发展速度,在能源、交通、现代城市化建设和矿产资源开发方面将要有更大、更快的发展。同时,为了实施可持续发展战略,要重视环境保护,加强自然灾害的防治。我国的工程地质学将会担负起新的更为艰巨的任务,面临更为严峻的挑战。

我国要在今后50年内赶上中等发达国家的水平,开发西部地区是关键一环。最近,已吹响了西部大开发的进军号。西部地区占国土面积的三分之二,自然资源丰富。我国西南以金沙江、雅砻江、澜沧江、大渡河等西南目标水能资源的开发将提上日程,在规划的近20座大水电站中,大多具有数百至上千万千瓦装机容量,其中有的工程已在兴建之中。该地区正处于印度次大陆板块与欧亚板块碰撞带东侧挤压区,剧烈的构造活动世所罕见。工程的兴建将会出现区域地壳稳定、山体稳定以及高陡边坡稳定等一系列前所未见的工程地质问题。辽阔的西北地区土地资源丰富,开发潜力大,但水资源匮乏,成为大开发的瓶颈,所以位于青藏高原的西线南水北调工程势必要上马,将要兴建一批深埋长大输水隧洞,它们要穿越大活动构造断裂带,高地应力和碎裂岩体导致的围岩稳定性又是前所未遇的一大工程地质难题。交通工程是西部地区大开发中居于首位的基本建设事业。已有若干条正在规划设计或兴建的连接东西部的铁路干线,将穿越东部丘陵山地向云贵高原过渡的地形梯度带以及秦岭山地。进藏的青藏和滇藏铁路则位于高原永冻层和活动构造带上,工程十分艰巨。它们地形陡峻,构造复杂,内外动力地质作用均十分活跃,工程地质学家也可大展身手。西部地区自然条件复杂,地质和生态环境脆弱,是我国地质灾害多发区,灾种多、强度大、复发频繁,往往遭致严重后果。地震、滑坡、崩塌、泥石流、土地荒漠化等制约了当地社会经济的发展,对地质灾害的风险评估、预测预报以及防治对策的措施,又给工程地质学家们提出了新的研究课题。可以这样说,西部大开发战略的实施将会带动我国工程地质学的理论水平和勘察技术方法更上一个新的台阶。

我国的核电站、高速铁(公)路、长距离输油(气)管道等工程建设,虽起步较晚,但进展迅猛,在21世纪上半叶将要大力发展。核电站主要兴建于东部沿海地区,已建成的有大亚湾和秦山两座。由于核电装置的特殊性,选址时区域稳定性评价是关键的工程地质问题。此外,高放射核废料地质处置工作又给工程地质学家提出了全新的研究课题。首先在东部地区兴建京沪、京广等高速铁路干线,纵贯南北,将跨越长江、黄河,有的还要越海,解决其地基、桥基及海底隧道等工程难题已经提上日程。横贯东西的塔里木—上海输气管线工程已经规划,其投资仅次于三峡工程。线路将通过众多的大地貌和大地构造单元,工程地质选线也将实施。

为了实施可持续发展战略,在21世纪要十分重视保护环境和防治自然灾害的发生。在此领域内工程地质学家将担负更多的以前不熟悉的任务。我国城市化进程很快,城市地质工作将更为加强。为了优化城市居民的生活环境,住宅工程、地下和轻轨铁道、高架道路等各项市政建设以及生活和工业废物的地质处置工程等有关的工程地质问题,都将需要工程地质学家有更新的思路和技术去解决。

我国工程地质学经历了半个世纪的发展,已经成为比较成熟的现代地球科学的分支。当前我国工程地质界在创新开拓中思路活跃,年青的工程地质学家正茁壮成长,能在新世纪担负起工程建设、环境保护和灾害防治的重任,发展工程地质学科。

❹ 环境地质与工程地质监测技术的任务和作用

9.1.1 环境地质和工程地质监测的内容

人类生存在由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈组成的地球表层环境中,环境监测的对象就是组成地球表层环境系统的各个部分或局部,监测的内容是监视和检测影响人类生存环境的各种有害物质和因素的变化趋势及对环境质量的影响程度。

9.1.1.1 环境地质与工程地质监测的对象

在相对稳定的生态环境系统中,任一种因素的变化都可能引起生态环境系统的平衡失调或破坏。由于环境系统具有一定的稳定性和适应外界变化的能力,当外界变化较小时,环境系统能自动调节恢复平衡。通常把环境所具有的自动调节和恢复系统动态平衡的能力称为自净能力(self-purification ability)。环境的自净能力不仅与进入环境的有害物的量有关,还与环境的容量有关。环境容量和环境的自净能力都有一定的限度。当地质作用或人类活动使环境因素的变化超过了环境生态系统动态平衡的恢复能力时,环境系统恢复不到原来的动态平衡状态,这种超过部分即构成了对环境系统的污染(或危害)。环境学中把产生(或排放)物理的、化学的和生物的有害物质和因素的发生源称为污染源(pollution source)。每一种对环境产生污染(或危害)的物质或因素称为污染物或污染因子。

环境监测的目的是及时、准确、全面地反映环境质量和污染现状及发展趋势为环境管理、环境规划和环境治理提供依据。环境地质与工程地质监测是环境监测的重要组成部分。其监测的对象是岩石圈浅表层地质环境,监测的内容是监视和检测导致地质环境恶化和地质灾害发生的天然污染源和人类工程活动引发的污染源的变化趋势及对环境质量的影响程度。

环境地质与工程地质监测的内容,以其监测的介质(或环境要素)可归纳为以下三个方面。

(1)环境介质污染监测(pollution monitoring of enviromental media):包括对大气污染监测,水质污染监测,土质污染监测,生物污染监测,振动、放射性等物理污染的监测。

(2)地质灾害监测(monitoring of geological calamity):包括对火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等地球内力和外力地质作用造成的地质灾害的监测。

(3)岩土工程环境监测(enviromental monitoring in geotechnical engineering):包括对地基变形、地面沉陷、边坡变形、围岩变形、坝体安全、诱发地震等人类工程活动引发的地质环境效应的监测。

在上述各对象的监测中,都包括有许多项目。例如,水质污染监测的主要监测项目可分两类:一类是反映水质污染的综合指标,如温度、色度、浊度、pH、电导率、悬浮物、溶解氧、化学耗氧量和生化需氧量等;另一类是有毒物质,如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞、镍等。此外还有水体流速、流量的测定等。在实际工作中因人力、物力、技术条件及环境条件等限制不可能对所涉及的项目全部监测,须根据监测的意图、污染物的性质和危害程度,对监测项目进行必要的筛选,从中挑选最关键和最迫切需要解决的项目实施监测。

9.1.1.2 环境监测的类型

9.1.1.2.1 监视性监测(general monitoring)

又称常规监测或例行监测,是按一定的要求和计划,定时、定点地测定污染源的变化情况,分析污染物超标程度和频率,评价环境质量,预测环境变化趋势。这是一项经常性的监测工作,使管理部门和研究机构可及时掌握环境要素的受害现状和变化趋势,以便随时调整控制措施和实施治理方案。

9.1.1.2.2 特定目的性监测(special monitoring)

又称应急监测或特例监测,是为完成某项特种任务而进行的专门监测。有如下方面。

(1)事故监测:在危害环境事件发生后进行现场追踪监测,测定危害的影响范围和程度,为防止事态发展提供监测依据。此外,通过监测可发现事故的苗子,预报事故再次发生的可能性。这种监测对查清事故的原因、控制事故的发展及善后处理起着重要作用。如核电站泄漏事故引起放射性对周围环境的污染、地质灾害和岩土工程事故等突发性危害的监测等均属此类。

(2)仲裁监测:是为解决执行环境法规过程中所发生的矛盾和纠纷,而向管理部门或司法部门提供仲裁意见的监测。

(3)考核验证监测:为检查环境管理制度和措施的实施情况而进行的监测,以及建设项目的竣工验收监测、治理项目的竣工验收监测等。

9.1.1.2.3 研究性监测(scientific monitoring)

又称科研监测,属高层次、高水平、技术比较复杂的监测,是探索危害环境的因子和因素的形成原因和发展规律,研究危害环境事件对人体和自然环境的危害性质及影响程度,研究如何提高环境监测和环境治理的水平,以及对某个环境工程或建设项目的开发预评进行综合性研究等。

环境监测在环境管理中起重要作用,占有主要地位。随科技进步和生活水平的提高,在环境管理中科学化、定量化的要求将更为严格,从而将更加依赖环境监测。

9.1.2 环境地质和工程地质监测技术的任务和作用

环境地质和工程地质监测技术是实施环境地质和工程地质监测任务的手段和保证。随科学技术的进步,环境监测技术迅速发展,仪器分析、计算机控制等现代化手段在环境监测中已广泛应用。环境监测技术从以化学分析为主的单一环境分析发展到物理监测、生物监测、流动监测及卫星遥感监测等。监测的范围从一个断面发展到一个城市、一个国家乃至全球。监测的过程从间断性监测逐步过渡到自动连续监测,各种连续监测系统相继问世。地理信息系统(GIS)、大地定位系统(GPS)和遥感技术(RS)的3S技术用于区域性地质灾害及地质环境的监测与评价,已在国民经济建设中发挥了重要作用。

9.1.2.1 环境地质和工程地质监测技术的任务

环境地质和工程地质监测技术的任务是运用现代科学技术方法,间断地或连续地监视和检测,导致地质环境恶化和地质灾害发生的自然地质作用或人类工程活动的现状、变化趋势及对环境质量的影响程度,为环境管理、环境规划、环境治理和保证工程质量与安全提供科学依据。地质环境的监测技术不仅仅是各种测试技术,还包括布点技术、采样技术、数理技术和综合评价技术等,所涉及的知识面广、专业面宽,需要化学、物理学、生物学、生态学、气象学、地质学、工程学等多方面的知识。此外,环境质量综合评价时还必须考虑社会性问题。据统计,发展中国家每年由地质灾害和地质环境恶化所造成的经济损失,达国民生产总值的5%以上。在我国由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%,其中,崩塌、滑坡、泥石流及人类活动诱发的地质灾害所造成的损失约占55%。自上世纪80年代以来,这类灾害已造成千余人死亡,直接经济损失达数亿元,事故的善后处理和整治费用高达数十亿元。而由此给社会带来的间接损失,则更无法估量。近十年来,直接由工程建设活动诱发的地质灾害造成的工程处理费用达数千万至上亿元的有近十起。随着进一步的开发,必将带来更大规模、更大范围的灾害与环境问题。正确评价和监测地质环境的恶化、及时预测地质灾害的发生、严格控制和规范人类工程建设活动,以提高地质环境的质量,减轻灾害对人类的威胁,从而保持人类文明的可持续发展。因此,不断提高环境地质和工程地质监测技术水平,已不仅是学科发展的需要,而是提高人类生存环境质量的需要,更是维护人类社会可持续发展的迫切需要。

9.1.2.2 环境地质和工程地质监测技术的作用

环境地质和工程地质监测技术有如下主要作用:

(1)地质环境质量信息的获取必须依靠环境地质和工程地质监测技术。及时、准确的环境质量信息是确定环境管理目标,进行环境决策的重要依据。而信息的获取必须依靠监测技术,否则难以实现科学的目标管理。

(2)强化环境管理和保护制度的贯彻执行必须依靠监测技术。因为没有监视和督察,制度和措施将流于形式。

(3)评价和检验环境管理和保护的效果必须依靠监测技术,否则难以提高科学管理水平。

(4)环境地质和工程地质监测技术工作在防范地质灾害、避免工程事故方面的社会效益和经济效益是不可估量的。

❺ 地质项目的概念及其分类

一、地质项目概念

地质项目是指根据国家经济建设和社会发展需要,在一定的地区范围内(成矿区带),以矿产地和工作地区客观地质体为研究对象,根据有关规程、规范、规定或合同,独立编写地质设计,采用各种勘探手段进行野外地质作业,完成既定的地质勘查任务,并提交地质调查或勘查报告的地质勘查项目。

构成一个地质项目,必须具备以下几个基本条件:

(1)以客观地质体为对象,有明确的地质任务。地质勘查活动是以地质找矿或研究为目的,其活动过程是利用一定的劳动手段作用于客观地质体,查明地下地质情况,探明矿产储量,为国家或地方国民经济和社会发展提供所需的地质资料。

(2)独立编写地质设计。就地质勘查活动而言,完成一个地质项目的周期较长,采用的工作手段较多,为保证项目最终达到预期目的,工作之前首先必须编制地质设计。地质设计有总体设计,也有分阶段设计。地质设计是地质勘查工作活动的行动纲领,也是使地质勘查投资取得最佳效果的保证。

(3)进行野外施工。野外施工是地质勘查活动,也是地质勘查投资目的的实现过程,在这个过程中,需要动用较多的人力、物力和财力,动用一定数量的工程,使用一定的技术方法,了解地下地质情况。

(4)提交地质报告。地质报告是地质勘查工作的总结性文件,也是地质勘查投资的最终成果,地质勘查活动中所查明的各种地质情况,最终反映在地质报告中。因此,无论投资主体是国家还是企业,每一个地质项目的结束,都应向业主提交相应的地质报告。

二、地质项目分类

(1)地质项目按其投资主体划分及资金来源划分为财政预算资金项目、社会资金项目、自筹资金项目。

① 财政预算资金项目包括中央预算资金项目、地方预算资金项目、矿产资源补偿费项目、国土资源大调查项目及其他专项资金项目。

中央预算资金项目是指由中央预算内地质勘探费作为资金来源的勘查项目;

地方预算资金项目是指由地方财政预算作为资金来源的勘查项目;

矿产资源补偿费项目是指由中央财政和地方财政使用收缴的矿产资源补偿费作为资金来源的勘查项目;

国土资源大调查项目是指由国土资源大调查专项资金安排的勘查项目;

其他专项资金项目,是指由中央或省级其他资金安排的专项资金项目,如整装勘查项目、地质灾害防治项目。

② 社会资金项目是指国家预算项目外,由企业、社会组织或个人出资,成果由出资人享有的勘查项目。

③ 自筹资金项目,是指由地勘单位或其主管部门自筹资金,包括自有资金和银行借款作为资金来源的勘查项目。

(2)地质项目按其成果性质划分为基础性、公益性、战略性、商业性项目。

① 基础性项目是指为提高国家基础性地质调查研究程度而由国家出资开展的区域地质调查、区域水文地质调查、区域工程地质调查、区域环境地质调查、区域地球化学调查、区域地球物理调查、航空遥感地质调查、海洋地质调查等国土资源综合调查评价项目,及与其相应的科学研究项目。

② 公益性项目是指为保证社会公众利益,减少地质找矿风险,改善商业性地质勘查工作投资环境而由国家出资开展的矿产资源调查及资源远景评价、水文地质、工程地质、地质环境的检测评价、地质灾害勘查、检测、预报和防止及其相应的科学研究项目。

③ 战略性项目是指保证和实现国家有关战略决策的科学性、可靠性而由国家或企业(集团)出资开展的影响国民经济全局或长远发展战略布局所需的地质勘查项目,国家重大工程建设所需的前期地质勘查项目,以及国家批准安排的专项地质勘查项目等。

④ 商业性项目是指以地质成果转让或开发为目的的由企业、社会个人出资开展的地质勘查项目。

(3)地质项目按专业性质划分固体矿产地质勘查项目、石油地质勘查项目、海洋地质调查项目、水文环境工程地质勘查项目、区域地质调查项目、地球物理(化学)勘查项目、航空遥感地质项目、地质科学研究项目、成矿远景区划及资源总量预测项目。

① 固体矿产地质勘查项目,是指在特定地区以查明固体矿产资源情况为目的的地质勘查项目。

② 石油(气)地质勘查项目,是指在陆地特定地区以寻找石油、天然气(含煤层气、页岩气)为主要目的的地质勘查项目。

③ 海洋地质调查(含海洋石油)项目,是指在预定海域,以查明海底矿产资源为主要目的的综合地质调查及海洋公测很难过地质调查项目。

④ 水文、工程、环境地质勘查项目,是指在特定地区,以查明地下水情况及水文、工程、环境地质条件的调查及勘查项目。

按其项目性质又分为:

a.水文地质项目,是指以查明水资源及其开发利用现状,提出水资源合理开发利用和保护方案,查明专门水文地质问题及区域水文地质条件为目的的水文地质项目。

b.工程地质项目,是指为满足建筑工程需要而进行的以查明区域工程地质条件为目的的地质工作项目。

c.环境地质项目,是指以查明环境地质问题和区域性环境地质条件为目的的地质工作项目。

d.水文、工程、环境地质综合勘查项目,是指为综合查明水文、工程及环境地质问题及水文、工程、环境地质条件为目的的综合地质工作项目。

按服务对象又分为:

a.城市地质项目,是指为城市建设与规划服务的水文地质、工程地质、环境地质的设计、勘查、评价、论证的项目。包括:城市区域水文地质与水资源勘查;城市建筑所进行的区域性与专项工程地质问题的勘查;城市环境地质调查及专门性环境地质问题的勘查;城市水文、工程及环境地质综合评价等。

b.国土开发整治区地质项目,是为国土资源的开发与合理利用及进行区域性构筑物(如水坝、铁路、桥梁、公路等)建筑而进行的水文、工程、环境地质的综合勘查、评价、论证等工作的地质项目。

c.农牧业地质项目,是为农牧业供水、解决人畜用水,进行旱涝、盐碱地综合治理,修筑农田水利工程等问题进行的水文、工程、环境地质勘查、评价及调查项目。

d.厂矿企业地质项目,是为已建、新建、扩建的厂矿企业进行工程前的水文、工程地质可行性研究的地质工作项目。

e.其他地质项目。属于水文地质、工程地质、环境地质而不包括在以上四项内的地质工作项目。

⑤区域地质调查项目,是指在选定地区内充分研究和运用已有资料基础上按规定比例尺进行系统区域地质填图及找矿,综合研究区域地质构造、地层、岩石基本特征与矿产的关系,初步查明区域内矿产分布规律、圈出劈叉远景区,支出找矿方向的综合地质调查工作项目。按填土的比例尺分为大比例尺(1∶5万)、中比例尺(1∶20万)、小比例尺(1∶50万、1∶100万)。

⑥地球物理(化学)勘查项目,简称物化探项目,是指在特定地区,采用地球物理和化学勘查方法,探测区域地质构造,提供找矿异常区的地质项目。按类别可分为:区域物探、区域化探项目、地面(井中)物(化)探项目、海洋物(化)探项目。

⑦航空遥感地质调查项目,是指在大气层下利用飞机、气球、卫星等作为传感平台,运载各类要赶一起,研究地质体和地质现象的地质项目。按研究内容可分为:地质制图项目,地质构造研究项目,矿产普查项目,水文地质调查项目,工程地质和灾害地质调查项目,地震地质研究项目,环境地质和城市地质综合调查项目,石油及天然气地质研究项目。

⑧地质科学研究项目,是指按照预定的地质科研课题进行的地质研究项目。

⑨成矿远景区划及资源总量预测项目,是指按照地区或成矿区(带)编制成矿远景区划及进行资源总量预测的工作项目。

(4)地质项目按其工作阶段划分为基础地质项目、普查地质项目、详查地质项目、勘探地质项目:

① 基础地质项目,是指对某一区域内的矿物、岩石、地层、构造及其发展历史等基本地质条件所进行调查研究工作,并构成地质项目条件的地质项目。

② 普查地质项目,简称普查项目,是指在特定地区的基础地质工作以后以寻找矿产为目的,查明有无进一步工作价值的初步评价工作的地质项目。

③ 详查地质项目,简称详查项目,是指在特定地区的基础地质工作或普查地质工作基础上,对某一(或伴生、共生)矿种按有关规范进行的详细评价工作的地质项目。

④ 勘探地质项目,简称勘探项目,是指在特定地区在详查工作基础上,对某一(或伴生、共生)矿种按照有关规范进行的勘探工作的地质项目。

(5)地质勘查项目按其重要程度和管理权限划分一类、二类、三类项目。

一类项目主要为基础性勘查项目及具有较好资源远景的战略性勘查项目,由国土资源管理部门确定与管理。

二类项目主要为战略性勘查项目及公益性勘查项目,各省(自治区、直辖市)国土资源主管部门根据本省(区、直辖市)中长期规划确定与管理。

三类项目是指一、二类项目之外,由各地质勘查主管部门及地勘单位根据自身发展需要确定和管理的勘查项目。

❻ 地质工程学是工程地质学和土木工程学交叉的一个新生长点

当前,重大工程建筑中出现的灾害性事故与地质有关的比例越来越大。出现这一情况的原因有两个:一方面是与工程地质勘察工作深度不够和质量不高有关;另一方面是与设计、施工对工程地质勘察资料认识不足和设计方案、施工措施对地质条件针对性不强有关。这些问题是怎么造成的呢?我们认为是地质勘察与设计、施工相互脱节造成的。这里强调的是相互脱节,不是单方面造成的。一方面,地质勘察工作不够深入,对一些不良的地质条件没有查清或由于对所从事的工作性质认识不深,对所需要的地质资料的要求深度认识不够,以至地质勘察取得的有用资料不够齐全,从而使设计上不好用造成的;另一方面,在设计上对所从事的工程性质认识不清和对所从事的这类工程对地质条件的依赖性不认识,而对地质的重要性认识不足或对地质勘察资料消化不够造成的。这个问题怎么解决呢?我们认为应该把“地质工程”这个命题提出来,从两个方面来解决,一方面工程地质工作者应该尽量提高对地质工程认识水平,拓宽工程地质工作领域,既要努力做好地质勘察工作,又要开展地质工程设计和施工工作,使所取得的工程地质工作结果能够满足地质工程建筑的需求;另一方面设计和施工要提高地质工程建筑对地质的依赖性的认识,这就要求既应认识地质体是工程结构的一部分或全部,地质材料就是地质工程建筑材料,地质环境就是地质工程的建筑环境,又要紧密地与工程地质部门合作,尽量防止设计、施工与地质脱节。因此,在进行地质工程设计、施工时,要充分考虑并利用地质体作建筑结构、建筑材料、地质环境是建筑环境等实际情况,充分利用地质体自稳能力进行地质工程建筑。在地质体自稳能力不足时,要想办法对地质体改造加固或对其赋存环境条件进行改造,使之满足地质工程建筑的需要。这样就提出另一个重要课题,即地质体改造问题。据此,我们认为设计和施工需要转变一下观念,即从土木工程观念转到地质工程上来,要认识地质控制作用,建立用地质监控施工法指导施工的观念。此外,地质工作者也要认识到地质勘察和地质试验都是为地质工程建筑服务的,要积极参与地质工程设计和施工工作,积极开展地质工程工作,运用自己取得的地质勘察、试验结果进行地质工程设计和施工。这样,地质、设计、施工就会逐渐地走到一起来了。将来的发展方向是工程地质工作者要将地质工程勘察、设计、施工三部分工作作为一体承担起来,这是工程地质科学的一个新的发展方向,也是工程地质与土木工程相互交叉、相互渗透的一个重要生长点——地质工程。

从工程地质学科发展来说,地质工程学是工程地质学的新的生长点,是工程地质学的新发展;从工程实践来说,工程地质工作是认识世界,地质工程工作是在认识世界基础上改造及保护世界。从这层意义上来说,工程地质工作是地质工程工作的一个重要组成部分。地质工程工作必须在查清建筑区工程地质条件基础上进行设计和施工,才能确保地质工程建筑的成功,这是工程地质和地质工程工作的辩证关系,不论工程地质工作者或地质工程工作者都必须清楚认识和牢记这一点,应该把工程地质工作是认识世界,地质工程工作是在认识世界,地质工程是工程地质学和土木基础上改造及保护世界这句话作为座右铭。从历史发展来说,工程学相互交叉的新的生长点;从学科构成来说,地质工程学则包含了工程地质学,即地质工程学为一级学科,工程地质为地质工程学下面的二级学科,这是新的发展。

❼  我国工程地质的研究现状

我国的工程地质学经过近50年的发展,今天已成为一门研究内涵丰富、理论体系严谨,具有中国特色的综合性学科,并且是国际工程地质界的重要一员。

纵览中国工程地质学的研究领域,是相当广阔的。主要的有以下几方面:

一、岩体工程特性研究和岩体工程地质力学的创立

大量的岩体工程实践遇到的是地基、边坡和地下工程围岩的变形破坏问题,促使工程地质学家与岩石力学家、土木工程师们关注对岩体介质特性的研究,认识到岩体与岩石是既有着本质区别又相互联系的介质。著名工程地质学家谷德振和他的同事们在一系列岩体工程勘察中,发现岩体的力学性质和行为主要受控于软弱结构面的展布,包括层面、断裂面、节理、片理等,使岩体成为非连续、非均质、各向异性的介质。他们首先从地质建造着手,划分工程地质岩组,运用地质力学理论方法,研究结构面的形成机制和空间分布规律,进而研究岩体结构特性,划分岩体结构类型。再按不同结构类型和工程建筑要求进行岩体力学试验及测试,最后再根据岩体结构特征和力学属性,建立力学模型作数学模拟和稳定性分析。将工程地质学与地质力学、岩石力学有机地结合起来,创立了岩体工程地质力学。它的理论体系、研究思路和方法,在国际上独树一帜。

20世纪80年代中期以来,在中国科学院地质研究所设立了工程地质力学开放研究实验室,吸收国内学者共同协作,开展工程地质前沿课题和生产上需要解决的问题的研究工作,每次学术委员会上都要讨论工程地质学发展的趋势和应制定的科研方向。无形中成为我国工程地质学的研究中心,推动着我国工程地质学的不断发展。

二、区域工程地质和区域地壳稳定性研究

我国地域辽阔,受地质和自然地理条件制约,区域工程地质条件复杂。因此,区域工程地质研究对国土资源开发利用,工程规划布置以及地质环境保护等意义重大。早在20世纪50年代末,老一辈工程地质学家刘国昌、张咸恭、姜达权等就开展了此项研究工作,出版专著和编制全国工程地质分区图。几十年来,各大河流域、部分省区和西南、西北山区都开展了较系统的区域工程地质和环境地质研究,积累了丰富的资料。经过数年的努力,于1990年首次出版了由任国林主编的1∶400万《中国工程地质图及说明书》,并附有全国工程地质分区图;1992年出版了由段永侯主编1∶600万《中国环境地质图系》,图系以工程地质内容为主。标志着我国区域工程地质环境研究取得了丰硕的成果。

“区域地壳稳定性”的术语是由原苏联工程地质学家最早提出的,但未作说明和专门研究。在20世纪50年代末,我国学者谷德振和刘国昌倡导此项研究工作。它的涵意是指岩石圈内正在进行的地质、地球物理作用对地壳表层及工程建筑安全的影响,即地壳现代活动对工程安全的影响程度。其研究思路是以地质力学理论为指导,强调以地质构造研究为基础,以断裂活动性、现代地应力场和地震活动性为主要研究内容,最终进行区域稳定性分级,分区和评价。在该研究领域,胡海涛等依据李四光的“安全岛”思想,指导重大工程场址的选择,取得了重要成果。例如,二滩水电站和大亚湾核电站的成功选址即是。区域地壳稳定性研究对我国工程地质勘察来说,具有特殊的意义,这也是具有中国特色,且在国际上处于领先地位的研究领域。

三、环境工程地质和地质灾害的研究

环境工程地质是现代工程地质学的一个分支,是研究由于人类工程—经济活动所引起的区域性和危害人类及工程安全的工程地质作用。这些有害的工程地质作用是诱发地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等,它们常导致地质灾害。环境工程地质就是研究这些作用(或问题)产生的机制和条件,进行预测和防治,其目的为了合理利用和保护地质环境。我国正式研究环境工程地质始自20世纪60年代的新丰江水库诱发地震和上海的地面沉降。80年代初以来,共召开了四次全国性的环境工程地质学术讨论会,涉及的内容丰富多采。有些研究成果在国际上处于先进地位。例如,上海地面沉降的防治,区域性滑坡预测模型。1995年出版了第一本由刘传正著的《环境工程地质学导论》,全面论述了环境工程地质理论体系,基本研究内容以及各类环境工程地质作用研究的内容和方法,展示了环境工程地质的前景。

与环境工程地质相关的地质灾害的研究,也主要由工程地质界承担的。近十多年来,对危及人类和工程安全的各种地质灾害,都进行了广泛而深入的研究。在1989年1月召开的全国地质灾害防治工作会议期间,成立了主要由工程地质学家参加的全国地质灾害研究会,次年又创办了《中国地质灾害及防治学报》,对地质灾害的研究起了促进作用,对地质灾害的分类,形成机制、分布规律,预测方法及防治对策与措施等研究成果,及时在学报上开展交流。90年代还编制了中国地质灾害类型图,出版了段永侯等的专著《中国地质灾害》。众多的研究成果及著作,还有具体防治工程的成功,确立了我国在这一领域的国际地位。

四、特殊土结构和工程特性的研究

藉助于测试技术的现代化,我国在特殊土的微观结构及其工程特性的研究方面也有了长足的发展。所谓特殊土,指的是成分和结构特殊,其工程(地质)性质也特殊的土类。我国几乎所有的特殊土皆有分布,诸如淤泥土、黄土类土、膨胀土、盐渍土、红粘土,多年冻土等,它们的分布都具地域性,因此也可称之为区域性土。由于特殊的不良工程性质,对当地工程建设以及生命财产的安全意义重大,因而促使学者们开展了这方面的研究。这里需要特别指出的是,张宗祜、高国瑞、黄熙龄、孔德坊、李生林等学者长期以来对黄土类土、膨胀土和淤泥类土所进行的卓有成效的研究成果,有关它们的微结构特征和分类、物质成分、工程特性及指标,建筑稳定性评价以及处理措施等,都进行了深入的研究。

五、工程地质勘察的理论和技术方法

工程地质学为工程建设服务是通过勘察工作来实现的。工程建筑与其所在的地质环境之间存在着相互作用和相互制约的矛盾关系,要通过工程地质勘察才能搞清楚。50年来,难以计数的大大小小各类工程建筑通过勘察,积累了十分丰富的经验和教训。总地说,我国的工程地质勘察经历了三个历史阶段:第一阶段是1966年以前,勘察工作体制由全盘学习苏联到自主独立发展,勘察工作严格按规范要求进行,为国家基本建设的一批重大工程项目提供了地质依据。当时在工程选址和场地评价中,着重于工程地质条件的阐明和定性评价为主。第二阶段是1966年到1978年,“文革”期间工程地质勘察受到严重干扰而很不正常,破坏了基本建设程序,一些大工程搞了边勘察、边设计、边施工的“三边”方针,盲目简化勘察程序,有的重大工程实际上搞了一次性勘察,造成严重损失。如葛洲坝水利枢纽、焦枝铁路、第二汽车制造厂等工程即是。第三阶段1978年以来,以经济建设为中心的改革开放年代,形成了较完整的工程地质勘察体制,制定新的勘察规范,与国际接轨,勘察质量大大提高。在土木工程中又引进欧美国家的岩土工程技术体制,两种技术体制并存。一些重大工程采取国际招标方式,以引进国外先进的勘察技术和资金。工程地质勘察工作进入了一个新的历史阶段。

经过数十年实践和理论研究,逐渐形成和完善了我国工程地质勘察的理论体系,即“以工程地质条件的研究为基础,以工程地质问题的分析为核心,以工程地质勘察技术方法为手段,以工程地质评价决策为目的。”这一理论体系在由张咸恭、王思敬和张倬元主编的《中国工程地质学》中得到了充分体现。可以无愧地说,我国的工程地质勘察事业在上述勘察理论体系的指引下取得了巨大成就,令世人嘱目。例如,三峡、小浪底、二滩、刘家峡、龙羊峡等一批巨型水利枢纽和水电站工程;大亚湾、秦山核电站;宝成、兰新、成昆、南昆、大秦、京九等铁路干线;还有许多新兴的城市、矿山等等。所取得的优质勘察成果,保证了工程的顺利设计、施工和运行,也得到了国际同行们的赞许。在勘察基础上,形成了“水利水电工程地质”、“铁路工程地质”、“矿山工程地质”和“城市及房屋建筑工程地质”等专门工程地质系列。

当前,新技术方法在工程地质勘探中被推广应用,已取得了较好效果。例如,遥感图像(航卫片)在工程地质测绘填图中的应用;大口径钻进和小口径金刚石钻进在水电工程地质勘探中的采用,砂卵石层钻探与取样新技术,套钻和岩芯定向钻进技术;声波探测、地质雷达、地球物理层析成像技术(CT)、钻孔彩色电视录像及图像处理系统等物探技术的使用;计算机技术在工程地质勘察中普遍采用,各种专用软件的开发等。

50年来我国的工程地质教育一直兴旺不衰。至今全国有十余所高等学校设置有培养工程地质专业人才的院系,为国家培养输送了大批研究生和本科生。此外,在中国科学院地质研究所等多所科研机构专门培养工程地质专业研究生。形成了一支宏大的工程地质专业队伍。在教学实践中,编写出了各具特色的系列工程地质专业教材。高校和科研院所还承担了一些重大的生产和科研课题,既完成了生产、科研任务,又培养了优秀专业人才。

中国工程地质界与国际工程地质协会的联系密切,在20世纪80年代初不少同行加入了国际工程地质协会,建立中国国家小组,随工程地质专业委员会一起活动。中国工程地质界积极参加国际工程地质协会组织的学术活动。自1983年起我国组团参加了历届国际工程地质大会,所提交的论文数都位居前列。现任国际工程地质与环境协会主席,是我国工程院院士王思敬教授,他是1998年在荷兰阿姆斯特丹举行的第8届国际工程地质大会上被推选担任此职的,这是中国工程地质界的骄傲!

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